เครื่องขัดล้างเมือกกาแฟอะราบิก้า เพื่อกลุ่มเกษตรกรปลูกกาแฟ
กาแฟไทยได้รับการยอมรับในด้านคุณภาพเป็นที่ต้องการของตลาดทั้งภายในและต่างประเทศ พันธุ์กาแฟที่ปลูกส่วนใหญ่เป็นพันธุ์โรบัสต้าร้อยละ 78 แหล่งปลูกที่สำคัญอยู่ในภาคใต้ ได้แก่ จังหวัดชุมพร ระนอง สุราษฎร์ธานี กระบี่ นครศรีธรรมราช พังงา ส่วนพันธุ์อะราบิก้ามีเพียงร้อยละ 22 แหล่งปลูกที่สำคัญจะอยู่ในภาคเหนือ ได้แก่ จังหวัดเชียงใหม่ เชียงราย แม่ฮ่องสอน ลำปาง น่าน แพร่ และตาก จึงทำให้ผลผลิตไม่เพียงพอต่อความต้องการของโรงงานแปรรูปกาแฟที่เพิ่มขึ้น ทำให้มีการนำเข้ากาแฟจากต่างประเทศเพิ่มขึ้นด้วย
ถึงแม้ว่ากาแฟไทยจะได้รับการยอมรับในด้านคุณภาพทั้งตลาดภายในและต่างประเทศก็ตาม แต่ต้นทุนการผลิตของไทยอยู่ในระดับสูง ทำให้แข่งขันกับประเทศคู่แข่งไม่ได้ในเรื่องของราคาเมล็ดกาแฟ
สาเหตุที่ต้นทุนการผลิตกาแฟของไทยสูง
1. เนื่องจากผลผลิตต่อไร่ต่ำ
2. ค่าแรงของไทยสูงกว่าประเทศเพื่อนบ้าน ได้แก่ เวียดนาม เป็นต้น
3. การเก็บเกี่ยวประสบปัญหาค่าแรงงานสูงและขาดแคลนแรงงาน
จึงได้มีการนำเครื่องจักรเข้ามาประยุกต์ใช้ในขั้นตอนการผลิต ซึ่งเป็นทางหนึ่งที่สามารถลดต้นทุนได้ และเครื่องจักรกลสำหรับกระบวนการแปรรูปกาแฟผลสดบางส่วนต้องปรับปรุงพัฒนาให้มีประสิทธิภาพและให้ได้เมล็ดกาแฟที่มีคุณภาพ
มีการนำเข้าเครื่องจักรกลสำหรับการแปรรูปกาแฟ
คุณจิรวัสส์ เจียตระกูล วิศวกรการเกษตรชำนาญการ กลุ่มวิจัยวิศวกรรมหลังการเก็บเกี่ยว สถาบันวิจัยเกษตรวิศวกรรม กรมวิชาการเกษตร บอกว่า มีเกษตรกรและกลุ่มเกษตรกรผู้ปลูกกาแฟขนาดเล็กจำนวนมากที่ทำการแปรรูปกาแฟสด นำเครื่องจักรดังกล่าวมาใช้ราคาสูงไม่คุ้มทุน และมีข้อจำกัดในเรื่องของแหล่งจ่ายไฟฟ้า ส่วนเครื่องจักรกลสำหรับแปรรูปผลสดกาแฟที่ผลิตในประเทศนั้นจะเป็นเครื่องขนาดเล็กและมีราคาถูกกว่า เหมาะกับกลุ่มเกษตรกรรายย่อยที่มีการใช้แหล่งจ่ายไฟฟ้าขนาดเล็ก
คุณจิรวัสส์ บอกอีกด้วยว่า ที่นิยมใช้กันแพร่หลาย คือเครื่องลอกเปลือกสด สำหรับเครื่องขัดล้างเมือกกาแฟ มีการผลิตจำหน่ายแต่ไม่เป็นที่นิยม เนื่องจากทำให้เมล็ดกาแฟแตกเสียหายมาก นอกจากนี้ ยังมีเครื่องมือ เครื่องจักรที่มีการผลิตและใช้ในต่างประเทศที่ช่วยลดต้นทุนการผลิต หรือช่วยเสริมกระบวนการแปรรูปกาแฟสดเพื่อผลิตเมล็ดกาแฟคุณภาพ แต่ยังไม่มีการนำเข้ามาใช้หรือศึกษา เช่น เครื่องมือเก็บเกี่ยวผลกาแฟ และเครื่องคัดกาแฟผลอ่อน ผลเขียว เป็นต้น
“ดังนั้น การพัฒนาเครื่องให้เหมาะสมที่มีประสิทธิภาพและราคาถูก เกษตรกรสามารถลงทุนได้ ก็จะมีส่วนช่วยส่งเสริมให้มีการแปรรูปผลิตเมล็ดกาแฟที่มีคุณภาพโดยรวมและเป็นการเพิ่มรายได้ให้กับเกษตรกรด้วย”
เริ่มศึกษาวิจัยพัฒนาเครื่องมือการแปรรูปกาแฟ
คุณจิรวัสส์จึงได้ทำการวิจัยและพัฒนาเครื่องมือและเทคโนโลยีการแปรรูปกาแฟสดที่เหมาะสมให้ได้สารกาแฟที่มีคุณภาพดี เป็นการเพิ่มมูลค่าผลผลิตให้กับกลุ่มเกษตรกรและผู้ที่เกี่ยวข้อง
เริ่มดำเนินการในช่วงปี พ.ศ. 2554-2557 วิศวกรการเกษตรของกลุ่มวิจัยวิศวกรรมหลังการเก็บเกี่ยว ได้วิจัยและพัฒนาต้นแบบเครื่องมืออุปกรณ์กระบวนการในการแปรรูปสดกาแฟ ซึ่งประกอบด้วยเครื่องลอกเปลือกผลสดกาแฟ และเครื่องขัดล้างเมือก เครื่องอบแห้งกาแฟกะลาพร้อมเตาที่ใช้เชื้อเพลิงชีวมวลเป็นต้นกำเนิดลมร้อนที่นำไปอบแห้งที่เหมาะกับกลุ่มเกษตรกรขนาดใหญ่และกลุ่มเกษตรกรขนาดเล็ก ที่มีปริมาณผลผลิตมาก มีความพร้อมทั้งด้านเงินทุน บุคลากร สถานที่อยู่ใกล้แหล่งน้ำและมีแหล่งจ่ายไฟฟ้าที่เพียงพอ
คุณจิรวัสส์ กล่าวว่า หลังจากได้ต้นแบบแล้ว เริ่มดำเนินการวิจัยตั้งแต่เดือนตุลาคม 2558-กันยายน 2561 ที่กลุ่มวิจัยเกษตรวิศวกรรมหลังการเก็บเกี่ยว อำเภอคลองหลวง จังหวัดปทุมธานี ศูนย์วิจัยเกษตรหลวงเชียงใหม่ขุนวาง ศูนย์วิจัยและพัฒนาเกษตรที่สูงเชียงราย และกลุ่มเกษตรกรในพื้นที่เป้าหมาย
อุปกรณ์ดำเนินการ ได้แก่ ต้นแบบเครื่องขัดล้างเมือกกาแฟเป็นแบบแกนขัดเมือกแนวตั้งหมุนอยู่ภายในเสื้อตะแกรง โดยมีการใช้น้ำช่วยในการขัดล้างเมือก ทำงานด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าขนาด 2 แรงม้า
จากผลการทดสอบได้เลือกแบบแกนขัด P22T6 ซึ่งมีรายละเอียดของแกนขัดคือ ก้านกวนเป็นเหล็กกลมลบมุมเส้นผ่าศูนย์กลางขนาด 12 มิลลิเมตร ความยาวก้าน 22 มิลลิเมตร จำนวน 6 ก้านต่อแถว หมุนที่ความเร็วเชิงเส้น 4.99 เมตรต่อวินาที มีอัตราการทำงานในการขัดเมล็ดกะลาเมือกเฉลี่ย 701 กิโลกรัมต่อชั่วโมง คิดเป็นผลสดประมาณ 300 กิโลกรัมต่อชั่วโมง
คุณจิรวัสส์ บอกว่า เปอร์เซ็นต์แตกหลังจากขัดเมือกเฉลี่ย 1.9 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งน้อยกว่าแกนขัดแบบอื่นๆ ที่ใช้ในการทดสอบ ซึ่งทำงานได้ทัน สัมพันธ์กับการทำงานของเครื่องลอกเปลือก ซึ่งมีอัตราการทำงาน 500-700 กิโลกรัมผลสดต่อชั่วโมง และได้เมล็ดกาแฟกะลาที่สะอาด สามารถนำไปตากแดดได้ทันที ช่วยลดขั้นตอน ประหยัดแรงงานและเวลาในการกำจัดเมือก เมื่อเทียบกับวิธีหมักตามธรรมชาติในบ่อหมัก ซึ่งใช้เวลานาน
การแตกหักของเมล็ดกาแฟส่วนมากเกิดขึ้นในขั้นตอนของการลอกเปลือกด้วยเครื่องสีเปลือกสดมากกว่าขั้นตอนขัดล้างเมือกด้วยเครื่อง ซึ่งมีสาเหตุจากการปรับตั้งระยะของเครื่องลอกเมือกกาแฟไม่เหมาะสมกับขนาดของผลกาแฟ
จากการสังเกตกาแฟผลใหญ่จะมีปริมาณเมล็ดแตกในขั้นตอนนี้สูงกว่ากาแฟผลเล็ก รวมทั้งมีอัตราการทำงานต่ำกว่ากาแฟผลเล็ก ซึ่งส่งผลต่อประสิทธิภาพการขัดเมือกของเครื่องขัดล้างเมือกด้วย
ดังนั้น จึงควรมีการคัดขนาดของผลกาแฟก่อนการลอกเปลือก และทำการปรับตั้งระยะของเครื่องลอกเปลือกให้เหมาะสม รวมทั้งมีการจัดการคุณภาพของเมล็ดกาแฟที่ดี เช่น การเก็บเกี่ยวผลกาแฟที่สุกแก่สม่ำเสมอ การลอยน้ำผลกาแฟ เป็นต้น
คุณจิรวัสส์ กล่าวว่า จากการวิเคราะห์เศรษฐศาสตร์ทางวิศวกรรม เพื่อหาจุดคุ้มทุนในการทำงาน พบว่าเครื่องต้นแบบ เครื่องขัดล้างเมือกกาแฟอะราบิก้า มีราคาเครื่องที่ 45,000 บาท มีต้นทุนค่าใช้จ่าย 0.23 บาทต่อกิโลกรัมกาแฟ ดังนั้น กลุ่มเกษตรกรแปรรูปกาแฟควรมีปริมาณการขัดล้างเมือกกาแฟด้วยเครื่องต้นแบบขัดล้างเมือกกาแฟไม่ต่ำกว่า 134,550 กิโลกรัมต่อปี หรือคิดเป็นการใช้งานเครื่องต้นแบบ เป็นเวลา 1.05 ปี จึงจะคุ้มทุนต่อ 1 ฤดูกาล การใช้งานเครื่องขัดล้างเมือกสามารถเพิ่มกำลังการผลิตได้โดยเพิ่มชั่วโมงการทำงาน ขณะที่วิธีหมักไม่สามารถทำได้ หากบ่อหมักมีจำนวนจำกัด
สนใจสอบถามข้อมูลเพิ่มเติมและขอดูเครื่องต้นแบบได้ที่ กลุ่มวิจัยวิศวกรรมหลังการเก็บเกี่ยว สถาบันวิจัยเกษตรวิศวกรรม กรมวิชาการเกษตร โทร. 02-529-0663 หรือ 089-757-6496